способ формирования закладочного массива

Формула изобретения

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАКЛАДОЧНОГО МАССИВА, включающий предохранительную подсыпку рудной мелочи на почву выработанного пространства, покрытие рудной мелочи пленкой, установку армирующих элементов на нее вертикально и подачу твердеющей смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости закладочного массива к воздействию сейсмических волн и статических нагрузок за счет создания горизонтального напряжения и увеличения поглощающей способности, армирующие элементы выполняют из дерева в виде стержней-стоек, устанавливают стойки в поперечной плоскости по квадратной сетке и скрепляют между собой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработки полезных ископаемых.

Известен способ разработки мощных рудных залежей, где для упрочнения слоистого закладочного массива перед закладкой выработанного пространства на его почву устанавливают армирующие элементы, штанги, которые устанавливают перпендикулярно к слоям закладки.

Недостаток известного решения в том, что он, предотвращая прогиб несущего слоя при действии статической нагрузки, недостаточно эффективен при знакопеременных нагрузках от воздействия взрывов.

Наиболее близкой к заявляемому решению по достигаемому результату является арматура для упрочнения слоистого закладочного массива, содержащая перпендикулярно установленные к слоям закладки армирующие элементы, которые выполнены из металлической сетки, устанавливаемой по диагонали к направлению слоистости закладки и под тупым углом к плоскости контакта между закладкой и отбиваемой секцией руды, при этом высота армирующих элементов не менее двукратной толщины нижнего контактного слоя закладки, а проволока, образующая ячею металлической сетки, установлена с пересе- чением направления вертикальной трещиноватости в слое.

Техническое решение позволяет частично снизить воздействие на закладочный массив сейсмических волн за счет высокой скорости распространения (прохождения) прямых волн через металл сетки и удаления из массива. Однако не исключено воздействие на закладочный массив отраженных волн от металлической сетки, что снижает устойчивость закладочного массива.

Целью изобретения является повышение устойчивости закладочного массива к воздействию сейсмических волн взрыва и статических нагрузок за счет создания горизонтального напряжения и увеличения поглощающей способности.

Поставленная цель достигается тем, что по способу формирования закладочного массива в выработанном пространстве, включающему подсыпку из рудной мелочи, покрытие ее пленкой, установку на ней армирующих элементов, закрепление их в вертикальном положении и заливку твердеющи- ми смесями, согласно изобретению на пленку устанавливают армирующие элементы, выполненные из дерева в виде стержней-стоек.

Деревянные стержни-стойки взаимодействуют с закладочной смесью, разбухают и при ее затвердевании создают горизонтальное (распирающее) напряжение в закладочном массиве и обеспечивают его плотное (напряженное) залегание между вертикальными стенками выработанного пространства, повышающую устойчивость массива от действия статических нагрузок. При этом в разбухших деревянных стержнях-стойках резко повышается поглощающая способность сейсмических волн и не создается отраженных волн из-за меньшей плотности деревянных стержней-стоек, тем самым исключаются сколы (отколы) от закладки и кровли отрабатываемого пространства.

Кроме того, при выработке нижних слоев залежи руды исключается попадание металла (сетки) и материала закладки в рудную массу. Исключается поломка оборудования при переработке руды на фабрике и ее разубоживание за счет закладочного материала из кровли.

Соответствие заявляемого способа критерию "существенные отличия" доказывается следующим.

Известно техническое решение (Технологическая инструкция по производству закладочных работ на рудниках Норильского комбината. Норильск, 1981, разд. N 8 - Технология формирования закладочных массивов и закладки пустот, с. 27. 29, 30. рис. 8.1, с. 32), в котором содержится сходный существенный признак, а именно деревянные перемычки, предназначенные для предотвращения растекания твердеющих смесей из выработанного пространства и сохранения нужной формы закладочного массива.

В заявляемом способе деревянные стержни-стойки выполняют совершенно другую функцию, они предназначены для поглощения сейсмических волн взрыва и создания горизонтальных напряжений в закладочном массиве, а в сочетании с остальными признаками повышают устойчивость закладочного массива.

На фиг. 1 показан поперечный разрез слоя после отработки и установки армирующих элементов; на фиг. 2 - то же, после заливки твердеющей смеси; на фиг. 3 - то же, после закладки всего отработанного пространства; на фиг. 4 - то же, после отработки нижнего слоя под закладкой.

Способ осуществляют следующим образом.

После образования выработанного пространства 1, ограниченного вертикальными стенками 2, кровлей 3, почвой (подошвой) 4, на почву 4 по всему пространству укладывают предохранительный слой (подсыпка из рудной мелочи) 5, покрывают слой пленкой (не обозначена), устанавливают стержни-стойки 6 на сетке 1,5х1,5 м и высотой 2 м, скрепляют между собой стержни-стойки лентой 7 (шнуром, капроном, проволокой и т. п. ), концы которой закрепляют штырями на стенках 2 выработки 1, и заливают высокопрочной твердеющей смесью 8 до полного укрытия стержней-стоек 6, а остальную часть выработки заливают малопрочной закладкой 9.

Использование деревянных стержней-стоек взамен металлических сеток снижает себестоимость закладочных работ. Исключается попадание металла и материала закладки в рудную массу, что исключает поломки оборудования при переработке руды и снижает ее разубоживание.

По данному способу проведены лабораторные и полупромышленные испытания.